10601南采煤工作面专项防突设计Word格式.docx

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一）防突考察注意事项-22-

二）其他注意事项-23-

六、突出预案-25-

一）发生突出时的应急反应-25-

二）煤与瓦斯突出事故预警反应-26-

一、概况

纳雍县勺窝乡沙田煤矿位于纳雍县城西南方向，行政区划属纳雍县勺窝乡管辖，地理坐标：

东经105°

17′09″～105°

18′13″，北纬26°

44′59″～26°

46′14″，矿区面积1.242km²

。

采矿许可标高在+1650m～+1100m之间，矿井划分为二个水平，水平标高分别为+1457m、+1282m、四个采区开采。

煤层赋存较稳定，开采技术条件中等，资源较可靠，工程地质条件中等，环境地质条件较好，水文地质条件中等。

沙田煤矿采用斜井开拓，设有主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒，井筒均采用锚喷支护。

主斜井在+1533.2m标高开口以-14°

的坡度10°

的方位掘进至+1457m标高处落平后同方位继续掘进平巷26m；

副斜井在+1532.7m标高开口以-14°

的方位掘进至+1457m标高处落平后同方位继续掘进平巷30m；

回风斜井在+1533.1m标高开口以-14°

的方位掘进至+1457m标高处落平后同方位继续掘进平巷22m，掘井底联络巷与三条井筒贯通形成开拓系统，并在井底布置永久避难硐室、等候硐室、消防材料库、水泵房、水仓等硐室。

通风方式为并列式，风井口安设轴流式通风机负压通风。

回采工作面U型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。

一）工作面布置情况

10601南采煤工作面采用倾向开采，走向长70米，倾斜长度95米，煤层倾角6°

，煤层平均厚度为1.8m，工作面标高+1514.7m～+1528.2；

距地表最大垂深50m左右。

10601南采面位于矿井一采区西翼M6煤层，面南至沙田煤矿M6煤层露头带，北至10601采面,西至沙田煤矿井田边界，东面为10601回风巷，上为不可采的M5煤层（厚度0.7m），下为M7煤层（未开采），10601南采面平面布置见附图1。

工作面采用放炮落煤，运输采用人工装煤入刮板机运输，工作面顶板采用DZ单体液压支柱配合2.6mπ型梁对梁迈步支护，采煤方法为倾向长壁后退式采煤，全部垮落法管理顶板。

二）矿井通风及系统情况

1、矿井通风方式、方法

矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式通风；

主通风机采用FBCDZNO23型防爆轴流式通风机两台，一台工作，一台备用，其额定参数为：

风量48～100m³

/s，负压420～2730Pa，电机功率2×

185KW，转数n=740r/min。

反风方式通风机反转反风。

目前矿井总进风风量为3593m3/min,总回风风量3675m3/min；

采煤工作面采用“U”型通风，新鲜风流由工作面运输顺槽进入，新鲜风流冲洗工作面，污风经回风顺槽进入回风斜井，由回风斜井排出地面，具有独立的回风系统，10601南采面配风量880m3/min。

10601南工作面通风系统图见附图2。

三）地质、煤层及瓦斯情况

1、地质情况

矿区所在区域构造属新华夏系第三隆起褶皱带北部和黔西弧形褶皱带之南的交叉复合部位；

大地构造位置位于扬子准地台、黔北台隆、遵义断拱、贵阳复杂构造变形区之西侧。

1、褶皱：

矿区处于山岔河背斜南东翼，背斜轴向北东—南西向，两翼地层产状均较平缓，地层走向与背斜轴向基本一致，地层倾向140°

，倾角4—7°

煤层在矿区西北部出露。

2、构造：

矿区内构造为单斜构造，深部局部有小褶皱，岩层走向为近东西向，倾向345～10°

，倾角10～25°

左右，总体由西向东变陡，岩（煤）层产状变化不大、较稳定。

地表未见有断距为30m以上的断层，未见有断层存在，仅局部岩层见有小褶曲现象，构造中等。

根据已揭露的10601南运输巷和10601南回风巷综合分析，工作面无构造。

3、煤层情况

1）M6煤层:

为区内主要可采煤层，分布于龙潭组第二段（P3l2）中部，上距M5煤层7～22m，为黑色半亮型无烟煤，条带状构造，煤芯呈块状，玻璃光泽，见有黄铁矿细粒，偶见方解石脉，大部分不含夹矸，平均厚度2.06m，全区可采，为结构简单的较稳定型煤层，顶板及底板均为泥岩，易底鼓。

M6煤层属低灰、低硫、特高热值无烟煤。

2）自燃倾向性、爆炸性：

煤的自燃倾向性，M6煤层经贵州省煤田地质局实验室鉴定煤层自燃发火倾向为III级，属不易自燃煤层；

煤尘爆炸危险性，M6煤层经贵州省煤田地质局实验室鉴定煤尘亦无爆炸性。

3）瓦斯情况

根据贵州省能源局文件“关于对《关于请求审批毕节市2014年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告》的批复，黔能源煤炭[2015]24号文”，沙田煤矿2014年度瓦斯等级鉴定结果为瓦斯矿井。

4）煤与瓦斯突出危险性

根据中煤科工集团重庆研究院有限公司2015年5月26日出具的《纳雍县沙田煤矿M6煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定》报告：

“沙田煤矿2015年3月15日在M6煤层运输下山掘进工作面施工超前排放钻孔时发生的瓦斯动力现象技术鉴定为喷孔，说明沙田煤矿M6煤层为突出危险煤层，沙田煤矿为煤与瓦斯突出矿井”。

四）相邻煤层开采情况

10601采煤工作面上覆煤层为M7煤层，距M6煤层为16m，下距最近的M7煤层距离本煤层层间距为7米，其上下煤层均未开采。

二、防治煤与瓦斯突出措施

一）区域综合防突措施

（一）区域突出危险性预测

因此，该回采工作面区域突出危险性预测为有突出危险区域。

（二）区域防治突出措施

10601南工作面靠近M6煤层露头带离地表仅50m左右，且若干年前已有小窑，在对10601南运输、回风巷掘进过程中从未出现炮后瓦斯超限，并在掘进10601南运输、回风巷前经煤矿申请公司委托中岭矿业有限公司通风防突科对10601南工作面区域原始瓦斯含量和煤层压力进行测定，其原始瓦斯含量为4.9m³

/t，煤层压力为0.283MPa。

按应抽尽抽的原则，矿井对10601南采面采取施工顺层钻孔预抽煤层瓦斯。

１、区域防突措施的选择

根据现场及生产实际，该回采工作面主要采取如下区域防治突出措施实施瓦斯治理，并经消突评价为无突出危险区域时方能组织生产。

根据10601南工作面预测煤层原始瓦斯含量等相关参数，结合10601南工作面巷道布置情况，决定由10601南运输巷向10601南采面施工顺层平行钻孔进行采前预抽和边采边抽。

２、瓦斯抽放参数的确定

1）钻孔布置形式

由10601南运输巷距10601回风巷15m位置开始施工，钻孔钻进方向与工作面切眼平行。

1号钻孔布置在距10601回风巷15m处，布置到距10601南切眼9m即可，依次由北向南共布置24个钻孔。

2）抽放钻孔参数确定

（1）钻孔直径

根据矿井现有用于抽放钻孔施工的钻机型号、性能参数和配套钻杆、钻头规格等情况，确定钻孔直径选择为Φ75mm。

（2）钻孔长度

由于工作面靠近回风巷侧有若干年前形成的小窑，该小窑经实测走向宽度4.5m，倾向长22m，与工作面切眼基本垂直相交，因抽放钻孔要控制整个工作面，保证抽放效果，所以确定1-18号钻孔终孔位置距10601南回风巷10m处，19-24号钻孔终孔距小窑8m处，由于钻孔沿煤层走向布置，所以钻孔深度分布为：

1-18号孔深60m，19-24号孔深36m，钻孔长度按下式计算。

L（1-18）=（L0－d）/sin（90－α）

L——钻孔长度，m；

L0——开孔处距回风巷长，m；

d——巷道预排瓦斯宽度，取10m；

α——钻孔与工作面切眼的夹角，°

则钻孔长度：

L=（70-10）/sin90°

=60m

L（19-24）=（L0－d）/sin（90－α）

L0——开孔处距小窑长，m；

L=（46-10）/sin90°

=36m

考虑到工作面煤层有起伏变化，加之钻孔设计长度较大，所以钻工实际施工难度将比较大，施工过程中容易打到顶、底板。

因此，在施工过程中应掌握好钻孔角度，确保能施工到设计长度。

确因地质条件复杂起伏变化太大无法掌握合适的施工角度时，应调整角度使钻孔实际深度达到设计长度的75%以上。

（3）开口高度

为了保证钻孔封孔效果，防止在由于煤壁裂隙造成的漏风，抽采钻孔均应选择煤壁完好、无裂隙处开孔。

为了保证抽放效果，考虑施工难度以及开口高度对施工倾角选择的影响，确定钻孔开口高度为距离巷道底板为1.0m。

（4）钻孔间距

根据预测M6煤层原始瓦斯含量总体水平较低，从理论讲钻孔间距越小抽放效果越好，能达到的预抽率也越高，考虑到钻孔施工工程量、施工成本的因素，不可能无限缩小钻孔间距，应综合考虑选择适宜的钻孔间距，根据有关研究资料并借鉴本地区其他矿井抽放钻孔布置情况，确定10601南工作面抽放钻孔间距为3.0m。

（5）钻孔倾角

钻孔倾角根据工作面煤层变化情况确定，在地质条件允许的情况下尽量选择仰角，以便于排空钻孔内涌水，防止进行抽放时发生堵塞。

由于10601南工作面抽放钻孔设计为顺层钻孔，因此钻孔倾角应在保证钻孔始终处在在煤层当中的前提下，10601南工作面煤层倾角0—1°

，所以每个钻孔倾角也基本为0—1°

，具体参数见附图3：

10601南采面顺层抽放钻孔设计图。

3）钻孔施工质量：

严格瓦斯抽放工程的监督管理，钻孔施工结束及时组织验收、封孔接抽。

4）封孔长度：

抽放钻孔封孔深度不低于8米，

5）抽放参数要求：

单孔抽放负压不小于13KPa。

6）预抽时间的确定：

10601南工作面资源储量1.4万吨，按之前预测煤层原始瓦斯含量4.9m3/t，煤层瓦斯含量6.86万m3，按抽采率大于30%，取40%，所抽瓦斯量：

7.89万m3×

40%=3.16万m3

抽放后吨煤瓦斯含量：

（7.89-3.16万m3）÷

1.4万t=3.38t/m3，在8t/m3以下，符合要求，所以预计抽放率为40%,抽放量为3.16万m3。

根据10601南工作面需抽放瓦斯量3.16万m3，结合矿井现有抽放设备及以往抽放经验，计划抽放时间在10天左右。

（三）区域防突措施效果检验方法

采取直接测定残存瓦斯压力对区域防突措施效果进行检验

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十五条要求：

“对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m，以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔30～50m至少布置1个检验测试点”。

根据该要求，在10601南回风巷按下表施工2个防突措施效果检验钻孔，钻取煤样当班送公司委托的纳雍县夫康煤矿瓦斯实验室进行分析，当分析结果为煤层残余瓦斯含量低于8m3/t或残余瓦斯压力低于0.74MPa时，且检验期间在煤层中进行钻孔等作业时未发现喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，该钻孔控制点到工作面之间判定为无突出危险，当煤层残余瓦斯含量大于或等于8m3/t